
- •Лабораторная работа №5
- •1. Цель работы
- •2. Подготовка к работе
- •3. Описание исследуемого усилителя
- •4. Задание к работе в лаборатории
- •5. Порядок выполнения работы
- •6. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №6 Исследование транзисторного усилителя мощности с бестрансформаторным двухтактным выходом
- •1. Цель работы
- •2. Подготовка к работе
- •2.1. Изучить следующие вопросы курса:
- •1. Травин г.А. Основы схемотехники. Часть 2: Учебник/СибГути.– Новосибирск, 2006. Стр.191 – 256.
- •3. Конспект лекций.
- •3. Описание схемы исследуемого усилителя
- •4. Задание к работе в лаборатории
- •5. Порядок выполнения работы
- •6. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
1. Травин г.А. Основы схемотехники. Часть 2: Учебник/СибГути.– Новосибирск, 2006. Стр.191 – 256.
2. Травин Г.А. Основы схемотехники устройств радиосвязи, радиовещания и телевидения. Часть 2: Уч. пособие /СибГУТИ.– Новосибирск, 2002. Стр.191 – 256.
3. Конспект лекций.
4. Приложение 10 методических указаний.
Таблица 6.1
№ бригады |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Сопротивление Нагрузки (Ом) |
1,5 |
3 |
6 |
12 |
3 |
6 |
3. Описание схемы исследуемого усилителя
Исследуемый усилитель (рисунок 6.1) состоит из четырех каскадов. Входной каскад выполнен по схеме с ОЭ на транзисторе VT1. Напряжение смещения на базу транзистора VT1 подается с помощью делителя напряжения, образованного из резисторов R1 и R2.
Резистор R4 является элементом местной и общей обратной связи (ОС), а также эмиттерной стабилизацией тока покоя транзистора VT1. Усиленный сигнал через разделительный конденсатор СЗ подается на второй каскад, выполненный по схеме с ОК на транзисторе VT2. Резисторы R6 и R7 образуют делитель для подачи напряжения смещения на базу VT2. Резистор R8 является эмиттерной нагрузкой и одновременно обеспечивает стабилизацию точки покоя.
В цепи питания первых двух каскадов находится фильтр, образованный из резистора R5 и конденсатора С2 и предназначенный для сглаживания пульсаций напряжения, полученного от выпрямителя и для устранения обратной связи через источник питания.
Третий каскад, выполненный по схеме с ОЭ на транзисторе VT3, является предвыходным и предназначен для возбуждения транзисторов выходного каскада. Напряжение смещения транзистора VT3 получается с помощью делителя напряжения R9 и R10. Резистор R15 является элементом эмиттерной стабилизации тока покоя. Он зашунтирован конденсатором С6 в целях устранения местной ООС по переменному току.
Выходной каскад выполнен на транзисторах VT4, VT6 и VТ5, VT7. Транзисторы VT4, VТ6 образуют составной транзистор, включенный по схеме ОК, структуры p-n-p. Транзисторы VT5, VT7, включенные по схеме ОЭ - ОЭ, образуют составной транзистор структуры n-p-n. В нижнем плече имеется 100% – ная последовательная ООС по напряжению, придающая ему свойства близкие к свойствам верхнего плеча (эмиттерного повторителя).
Выходной каскад работает в режиме «В» при сравнительно небольшом напряжении смещения, которое образуется на диодах VD1, VD2 за счет прохождения через них постоянного коллекторного тока транзистора VT3.
Коэффициент усиления по напряжению выходного каскада меньше единицы, поэтому напряжение, снимаемое с коллектора VT3, превышает выходное напряжение усилителя
Um.вых.VT3 = Um.бэ VT4-VT6 + Um.н,
где Um.н – амплитуда напряжения сигнала на нагрузке.
Рисунок 6.1. Принципиальная схема усилителя
Для того чтобы обеспечить более полное использование выходных транзисторов при менее мощном транзисторе в предвыходном каскаде, необходимо уменьшить переменный ток, потребляемый резистором, включенным в коллекторную цепь VT3.
Для этого верхний вывод резистора R14 по переменному току, с помощью конденсатора С5 присоединен к эмиттеру составного транзистора VT4 - VТ6 (резистор R18 можно не учитывать, так как его значение весьма мало), В этом случае резистор R14 по переменному току оказывается подключенным параллельно промежутку база - эмиттер составного транзистора. Амплитуда напряжения сигнала на этом промежутке Um.бэ VT4-VT6 значительно меньше амплитуды напряжения на промежутке база – коллектор
Um.бк VT4 - VT6 = Um.бэ VT4 - VT6 + Um.н
Следовательно, ток сигнала через сопротивление R14,
I
m
R14
=
при наличии C5 будет значительно меньше, чем в схеме, где этот конденсатор отсутствует. Резистор RI3 устраняет шунтирование выходной цепи усилителя конденсатором C5.
Следует обратить внимание, что для поддержания требуемого режима работы транзисторов выходного каскада требуются две системы стабилизации. Первая из них, обеспечивающая постоянство тока покоя при колебании температуры, осуществляется с помощью диодов VD1 и VD2. Вторая система стабилизации должна поддерживать постоянство коллекторных напряжений на транзисторах VT4 - VT6 и VT5 – VT7, каждое из которых должно составлять половину напряжения источника питания E0/2. Постоянство коллекторных напряжений достигается с помощью гальванической ООС, параллельной по напряжению, которая обеспечивается за счет резисторов R9 и R10.
Кроме ООС через R9, R10, охватывающей последние два каскада, в исследуемом усилителе предусмотрена общая ООС, последовательная по напряжению, охватывающая все каскады, включаемая с помощью переключателя S1; к элементам цепи этой ООС относятся R11, R12, R4. Прибор, включенный в эмиттерную цепь VT7, служит для измерения среднего значения коллекторного тока выходного каскада.